基于FLUENT的油罐内流体运动规律仿真 原创

关键词：FLUENT，油罐，VOF模型，计算流体力学，流体运动

罐车紧急制动或者减速过程中会出现液体晃现象，液体晃动会对罐壁产生冲击载荷，容易影响其使用寿命，并且可能会存在安全问题。对这类运动过程进行研究有着重要的工程应用意义。利用FLUENT软件对油罐内流体运动规律进行了数值模拟。通过精细的网格划分和仿真设置，得到了其内部流场的速度分布、压力分布和相分布。通过该数值模拟方法，可以预测油罐内流体的运动规律，减少实验时间和成本。同时，该方法也可以为其他装置内液体流动规律的研究提供参考和借鉴。

在仿真过程中，首先建立了油罐的三维模型，并对其进行了网格划分。为了提高仿真精度，可以对几何模型进行局部加密处理。随后设置了仿真参数，包括流体密度、粘度等参数。采用SST k-omega湍流模型来描述流体的湍流特性。后续可以通过改变操作参数对其进行更为细致的数值模拟，以进一步探究其流场分布。建立几何模型时对其进行适当的结构优化便于数值模拟过程，网格划分时对其施加一定的控制（如曲率和偏度）以提高网格质量，综合得到网格质量大于0.3。几何模型如图1所示，网格划分如图2所示。

图1几何模型

图2网格划分

油罐内初始相分布如图3所示，仿真计算1s后，气液分布、压力分布和速度分布分别如图4、5、6、7所示。

图3初始相分布

图4 1s后相分布

图5 1s后速度分布

图6 1s后压力分布

图7 1s后矢量图显示相分布

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